[發明專利]用于提供具有高顯色性的可調白光的系統

有效

• 申請號: 201680084103.8
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN109315037B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: R·L·V·佩特魯利;P·K·皮卡德
• 申請（專利權）人: 生態照明公司
• 主分類號: H05B45/30
• 分類號: H05B45/30;H01L33/50;F21V5/04;H01L29/06;C09K11/64;C09K11/80
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張全信

本公開內容提供了用于產生可調白光的系統。所述系統包括多個LED串，其產生具有落在藍色、黃色/綠色、紅色和青色顏色范圍內的色點的光，每個LED串用單獨可控制的驅動電流驅動，以便調整產生的光輸出。

技術領域

本公開內容為固態照明領域。具體而言，本公開內容涉及用于提供具有高顯色性能的可調白光的設備。

背景技術

本領域已知各種發光設備，包括例如白熾燈泡、熒光燈和半導體發光設備比如發光二極管(“LED”)。

存在各種資源用于描述由發光設備產生的光，一種常用的資源是1931CIE(國際照明委員會)色品圖。1931CIE色品圖根據兩個CIE參數x和y繪制出人類色彩感知。光譜色在所描繪空間的邊緣周圍分布，其包括人眼感知到的所有線索。邊界線表示光譜色的最大飽和度，并且內部部分表示包括白光的較不飽和的顏色。該圖還描繪了具有相關色溫的普朗克軌跡，也稱為黑體軌跡(BBL)，普朗克軌跡表示對應于不同溫度下的來自黑體的輻射的色品坐標(即，色點)。因此，可以根據它們的相關色溫(CCT)描述在BBL上或BBL附近產生光的發光體。這些發光體使人類觀察者獲得令人愉快的“白光”，一般照明通常利用在1,800K和10,000K之間的CCT值。

可以經由本領域已知的標準度量來表征顯色性能。保真度指數(Rf)和色域指數(Rg)可以基于99個顏色評估樣品(“CES”)的光源的顯色來計算。99個CES提供均勻的彩色空間覆蓋率，旨在是光譜靈敏度中性，并且提供對應于各種真實物體的彩色樣品。Rf值范圍從0至100，并且指示與參考照明體相比，光源顯現顏色的保真度。實際上，Rf是與參考光源——通常為黑體輻射體或日光光譜——相比，當由特定燈點亮時物體表面顏色偏移的相對量度。特定光源的Rf值越高，光源將其用于照亮的各種物體顯色得更好。色域指數Rg評估與參考光源相比，光源在多大程度上使99個CES飽和或去飽和。

相對于常規的白熾燈或熒光燈，LED具有展現非常高的功率效率的潛力。大部分LED基本上是單色光源，其似乎發射具有單一顏色的光。因此，大部分LED發射的光的光譜功率分布嚴密地集中在“峰值”波長周圍，“峰值”波長為單個波長，在此LED的光譜功率分布或“發射光譜”達到其由光檢測器檢測的最大值。LED通常具有約10nm至30nm的半高寬波長范圍，這相對于人眼可見光的寬范圍是相當窄的，人眼可見光的范圍從約380nm至800nm。

為了使用LED產生白光，已經提供了包括兩個或更多個LED的LED燈，每個LED發射不同顏色的光。不同的顏色組合以產生期望強度和/或顏色的白光。例如，通過使紅色、綠色和藍色LED同時通電，得到的組合光可以呈現白色或接近白色，這取決于例如紅色、綠色和藍色LED源的相對強度、峰值波長和光譜功率分布。由于遠離LED的峰值波長的區域中的光譜功率分布中的間隙，來自紅色、綠色和藍色LED的組合發光(aggregate emission)通常提供對于一般照明應用差的顯色。

還可以通過利用一種或多種發光材料比如磷光體來將由一個或多個LED發射的一些光轉化為一種或多種其它顏色的光而產生白光。沒有通過發光材料(一種或多種)轉化的由LED發射的光和由發光材料(一種或多種)發射的其它顏色的光的組合可以產生白光或近白光。

已經提供了LED燈，其可以發射具有在一定范圍內的不同CCT值的白光。這種燈使用具有或沒有發光材料的兩個或更多個LED，各自的驅動電流增加或減少使由每個LED發射的光的量增加或減少。通過可控制地改變燈中各個LED的功率，可以將發射的總的光調諧至不同的CCT值。可以提供足夠顯色值和效率的CCT值的范圍受到LED的選擇的限制。

在提供能夠在跨越CCT值的范圍內提供白光同時實現高效率、高光通量、良好顯色性和可接受顏色穩定性的LED燈上仍然存在重大挑戰。

發明內容